三.新技術出現(xiàn)，為節(jié)能“支招”
1.節(jié)能的兩個基本點現(xiàn)狀
（1）背光源使用情況
說到光源，前面己經提到，液晶拼接行業(yè)的主流尺寸產品仍是以CCFL為主，但LED背光源的液晶屏以節(jié)能、超薄等優(yōu)點，也搶占了不少CCFL的市場，但這只在電視機行業(yè)凸顯得比較明顯。
盡管從前端的液晶屏企業(yè)到后端的整體制造企業(yè)都開始布局LED產品，但礙于整個安防顯示行業(yè)對液晶屏需求相對于電視機行業(yè)對液晶屏的需求，仍屬于相對較小的行業(yè)，液晶屏生產企業(yè)對拼接顯示專用屏的生產仍處于跟隨電視用屏的需求的階段。對于液晶拼接而言，雖然也有LED背光屏的出現(xiàn)，但仍屬于背光常亮的產品，在節(jié)能和對比度低的方面未彰顯出優(yōu)勢。
（2）區(qū)域亮度控制方法
為改變背光常亮的狀態(tài)，我們可以通過讓背光的亮度隨著圖像內容的變化而變化：當整幅圖像全部為最亮時，背光全亮；當整幅圖像全黑時，背光全黑；當圖像有亮有暗時，背光通過自動控制進行變換，讓亮的區(qū)域更亮，暗的區(qū)域更暗，在提升圖像對比度的同時，不丟失暗場圖像細節(jié)。
顯然，CCFL背光是無法實現(xiàn)這種區(qū)域亮度控制的：一方面是因為CCFL的形狀是長條形，無法進行區(qū)域劃分;另一方面是它的亮度不能按照圖像內容進行快速調整。同時，在采用LED作為區(qū)域亮度控制時，只能采用直下式背光，而不能采用側射式。
3.新品技術突出亮點
筆者所在的企業(yè)研究的“特雅麗”技術就是順應市場要求與行業(yè)的發(fā)展，該技術是在液晶模組中，將模組的背光分為幾個區(qū)域，再根據所顯示的圖像內容獨立控制每個區(qū)域的背光亮度變化，以實現(xiàn)其基本功能。
（1）背光源的選擇
從結構上看，用來實現(xiàn)產品功能的LED背光類型分為兩大類：直下式LED背光和側入式LED背光。早期，人們多關注的是直下式LED背光。它在水平和垂直方向上將屏幕的背光源劃分為若干區(qū)塊，每個LED的分區(qū)一般為正方形等規(guī)則開關，分區(qū)內所有LED連接在一起，且可以隨著液晶面板上對應圖像位置的畫面明暗程度進行亮度調節(jié)，以實現(xiàn)對比度的提高、畫質的改善和動態(tài)功耗的降低。雖然在此類應用中，同樣尺寸的LED的數(shù)量會比側入式LED背光多出數(shù)倍，導致LED的成本方面不具優(yōu)勢，但要做到圖像背光亮度的精細調整，這是最佳的方案。
側入式背光模組的原理也并不復雜。沿LED燈條排布的方向將屏幕分為幾個區(qū)域，通過DSP芯片的處理分別控制每一個區(qū)域的亮度變化，以實現(xiàn)其功能。由于使用的LED數(shù)量少、成本低，易于實現(xiàn)范薄型化等特點，這種亡命天涯式LED背光技術在近期成為各終端廠商關注的重點，雖不能做到與真正式背光能源完全相同的畫質和節(jié)能效果但仍然是現(xiàn)階段不錯的選擇。
（2）控制方式選擇
從背光控制方式來說，可以分為0D、1D、2D和3D等幾種方式。
0D：背光系統(tǒng)只進行整體亮度的調節(jié)，節(jié)能和畫質改善的能力有限。優(yōu)點是實現(xiàn)簡單，成體低。
1D：側入式控制：主要應用在側入式LED背光系統(tǒng)中，能夠針對圖像中一列或每一行區(qū)域的亮度的變化進行對應背光亮度的調節(jié)。節(jié)能和畫質改善效果優(yōu)于0D方式，需要在系統(tǒng)或LED驅動部分增加對圖像內容的分析和控制功能，成本略有增加。
2D：直下式控制：主要針對直下式LED背光應用，根據LED的分區(qū)數(shù)量和大小能夠分別調節(jié)對應區(qū)域的背光亮度變化，實現(xiàn)比1D更好的畫質和更低的動態(tài)功耗。驅動部分的成本與1D相當，但總體成本由于LED燈數(shù)量的增多而有所增加。
3D：在2D的基礎上改進，用RGB三色LED來限代白光LED。由于使用了R、G、B三色的LED，使得背光系統(tǒng)在進行亮度調節(jié)的同時，還能夠根據畫面各區(qū)域的色彩分布動態(tài)調整對應背光部分的色度，實現(xiàn)色域更廣的畫質，比2D方式有更好的色彩表現(xiàn)。缺點是硬件成本高于2D方式，同時由于需要處理RGB背光整體白平衡的同問題，因此開發(fā)居本有較大的增加。
企業(yè)可以根據以上幾種背光控制方式來做好自己的選擇，但綜合成本等方面的考慮，筆者認為采用2D方式是在充分保證圖像質量的前提下的控制最佳方案。
（3）分區(qū)選擇分析
對于LED背光而言，分區(qū)的數(shù)量是和畫質、功耗及成本等因素緊密相關的。根據相關試驗數(shù)據顯示，無論是側入式LED背光還是直下式LED背光，當分區(qū)數(shù)量增加到一定程度時，LED背光系統(tǒng)中LED燈的點亮比例不會繼續(xù)減小，即意味著此時LED背光的動態(tài)功耗難以繼續(xù)降低；同時，分區(qū)數(shù)量少的話，功率的降低效果不會太明顯。所以分區(qū)選擇還是控制在一定范圍內較好。
（4）產品分配實施
針對分區(qū)，以46寸拼接單元為例，根據所選的LED類型，確定了LED的數(shù)量為190顆。此時，為了實現(xiàn)產品控制功能，將背光分為38個區(qū)域進行控制。其中，每5顆LED作為一個最小的亮度控制區(qū)域。對42寸拼接單元來說，每一個區(qū)域的面積約為128平方厘米，約為一張A4紙面積的5分之一。針對驅動方案，綜合考慮系統(tǒng)復雜度和方案成本，采用特雅麗的相關方法作為真正式背光系統(tǒng)中的LED的驅動方案。
針對信號處理部分，由于產品功能的實現(xiàn)需要高速DSP實時對每一場的視頻信號進行處理，這是實現(xiàn)直下式背光系統(tǒng)復雜而重要的內容之一。當前該技術在行業(yè)內尚處于起步階段，沒有現(xiàn)成的專用芯片，因此只能彩用DSP的方式得以實現(xiàn)。結合信號處理部分與LED的驅動電路，最終形成的直下式功能的方案，外地對驅動板PCB，為滿足不同客戶對產品功能的需求，在PCB設計時考慮與不需要該功能的需求的兼容。
（5）實施結果
1.背光隨圖像內容變化而變化。通過產品功能發(fā)現(xiàn)，背光在隨著屏幕內容的變化而變化，并且變化非常明顯。
2.功率隨著圖像內容的變化而變化。充分利用特雅麗的技術達到了更加高清，更加節(jié)能的目的
此外，要達到好的調光效果，那么調光分區(qū)及調光方案就要選擇相對較好的方案。目前市場上有略微便宜的產品，比如分區(qū)僅為12個區(qū)域，雖然有一定的節(jié)能效果，但功能降低最大僅為50%并且畫面中的黑色仍舊黑的不夠徹底，易出現(xiàn)光暈現(xiàn)象，所以，請認準特雅麗技術的DID大屏拼接。
（6）節(jié)能計算
以常見的2*3的46寸LED背光液晶拼接為例：普通的46寸LED背光液晶拼接單元功耗為2000W，拼接后的總功率為12000W。那么每日的用電量為28.8度，每年的用電量為10512度，按照三年的使用期限，用電量為31536度。按照電纜為0.6元/度計算，三年的用電費用為20000余元。
如果采用特雅麗技術的液晶拼接，按照節(jié)能至少一半計算，那么用電量節(jié)約一半，即節(jié)約9460余元，完全可以抵消購買拼接時的一次性多投入的6000元；并且拼接系統(tǒng)一旦建立，使用期限完全不止三年，使用年限越長，節(jié)約越明顯。
三、結語
為響應國家及社會所倡導的建設資源節(jié)約型社會，以及作為富有社會責任的大型企業(yè)而言，企業(yè)有責任和義務推出能夠符合社會及歷史發(fā)展潮流的產品；單純的價格惡性競爭不但犧牲了整個安防顯示產業(yè)鏈上的從業(yè)者的利益，必然對整個行業(yè)的良性發(fā)展帶來很大的風險；深圳維冠視界科技有限公司也希望本企業(yè)的新產品能夠繼續(xù)以客戶實際使用角度出發(fā)，引導整個拼接行業(yè)的發(fā)展方向。
內容導航
![一個屬于LED大屏的“小時代”[專題報道]](../../../news/2013/8/image/47755_2.jpg)
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